(57)【要約】【課題】  室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像を表示する映像表示システムを提供する。【解決手段】  前席シート１００が配置された車室内で、その車室内を狭めることなく大きく鮮明な映像を表示する映像表示システムは、凹面ミラー１１０と、凹面ミラー１１０の光軸上で、且つ凹面ミラー１１０の焦点位置より凹面ミラー１１０側に配設される、映像を表示する液晶パネル１１１と、凹面ミラー１１０と液晶パネル１１１との間にあって、凹面ミラー１１０により反射された液晶パネル１１１の映像を、凹面ミラー１１０の光軸と異なる方向に反射する半透過ミラー１１２とを備え、凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１並びに半透過ミラー１１２は、前席シート１００に埋設され、半透過ミラー１１２により反射された映像は、前席シート１００に形成された開口部１１３から出力される。【選択図】      図１
2005349919.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の配置物が配置された室内において映像を表示する映像表示システムであって、
凹面状の光の反射面を有する凹面反射手段と、
前記凹面反射手段の光軸上で、且つ前記凹面反射手段の焦点位置より凹面反射手段側に配設される、映像を表示する表示手段と、
前記凹面反射手段と前記表示手段との間にあって、前記凹面反射手段により反射された前記表示手段の映像を、前記凹面反射手段の光軸と異なる方向に反射する半透過反射手段とを備え、
前記凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段は、前記所定の配置物に埋設され、前記半透過反射手段により反射された映像は、前記配置物に形成された開口部から出力される
ことを特徴とする映像表示システム。
【請求項２】
前記配置物は座席であり、
前記凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段は、前記座席に埋設される
ことを特徴とする請求項１記載の映像表示システム。
【請求項３】
前記半透過反射手段は、前記凹面反射手段の光軸に沿って移動自在に配設されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項４】
前記半透過反射手段は、前記映像の反射方向が変化するように回動自在に配設されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項５】
前記半透過反射手段は、前記凹面反射手段の光軸に沿って移動自在に、且つ前記映像の反射方向が変化するように回動自在に配設され、
前記映像表示システムは、さらに、
ユーザの位置を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段により検出された位置に対して前記映像が出力されるように、前記半透過反射手段の移動及び回動のうち少なくとも一方を実行させる調整手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項６】
前記映像表示システムは、さらに、
前記配置物の傾斜角度を検出する角度検出手段と、
前記半透過反射手段で反射された映像が所定の位置に対して出力されるように、前記角度検出手段により検出された傾斜角度に応じて、前記半透過反射手段を回動させる調整手段と
を備えることを特徴とする請求項４記載の映像表示システム。
【請求項７】
前記半透過反射手段は、前記凹面反射手段の光軸に沿って移動自在に、且つ前記映像の反射方向が変化するように回動自在に配設され、
前記映像表示システムは、さらに、
前記配置物の傾斜角度を検出する角度検出手段と、
前記半透過反射手段で反射された映像が所定の位置に対して出力されるように、前記角度検出手段により検出された傾斜角度に応じて、前記半透過反射手段を移動させ、且つ回動させる調整手段と
を備えることを特徴とする請求項１又は２記載の映像表示システム。
【請求項８】
請求項１〜７の何れか１項に記載の映像表示システムと前記配置物と
を備えることを特徴とする自動車。
【請求項９】
所定の配置物が配置された室内において、前記所定の配置物に埋設された凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段により、映像を表示する映像表示方法であって、
前記凹面反射手段の光軸上で、且つ前記凹面反射手段の焦点位置より凹面反射手段側に配設された前記表示手段が、映像を表示する表示ステップと、
前記凹面反射手段が、前記表示ステップで表示された映像を反射する第１の反射ステップと、
前記凹面反射手段と前記表示手段との間にある前記半透過反射手段が、前記第１の反射ステップで反射された映像を、前記凹面反射手段の光軸と異なる方向に反射して、前記配置物に形成された開口部から出力させる第２の反射ステップと、
前記半透過反射手段の移動及び回動のうち少なくとも一方を実行することにより、前記第２の反射ステップで開口部から出力される映像の出力形態を変更する調整ステップと
を含むことを特徴とする映像表示方法。
【請求項１０】
前記配置物は座席であって、
前記映像表示方法は、さらに、
前記座席の背もたれの傾斜角度を検出する角度検出ステップを含み、
前記調整ステップでは、
前記第２の反射ステップで反射された映像が所定の位置に対して出力されるように、前記角度検出ステップで検出された傾斜角度に応じて、前記半透過反射手段を回動させる
ことを特徴とする請求項９記載の映像表示方法。
【請求項１１】
前記配置物は座席であって、
前記映像表示方法は、さらに、
前記座席の背もたれの傾斜角度を検出する角度検出ステップを含み、
前記調整ステップでは、
前記第２の反射ステップで反射された映像が所定の位置に対して出力されるように、前記角度検出ステップで検出された傾斜角度に応じて、前記半透過反射手段を前記凹面反射手段の光軸に沿って移動させる動作と、前記半透過反射手段を回動させる動作とのうち少なくとも一方を実行する
ことを特徴とする請求項９記載の映像表示方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車における車載用後席エンターテインメントシステム（ＲＳＥ）のような構成において、映画あるいはテレビ放送などの映像観賞を提供する映像表示システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＲＳＥ（Rear Seat Entertainment）をはじめとする車載用映像表示システムの普及が進んでいる。車載用映像表示システムでは、液晶ディスプレイ（液晶パネル）を用いる形態が一般的である(例えば特許文献１及び特許文献２参照。）。
【０００３】
図１７は、上記特許文献１の映像表示システムを説明するための図である。
上記特許文献１の映像表示システムは、上述の液晶ディスプレイを具備するディスプレイ装置１７０３を備えている。そして、このディスプレイ装置１７０３は、その液晶ディスプレイを後方に向けた状態で、自動車の前席シート１７０４のヘッドレスト部１７０２の後側に設置されている。また、ヘッドレスト部１７０２の前側にはクッション１７０１が設置されている。
【０００４】
後席シートに着座した乗員は、ディスプレイ装置１７０３の液晶ディスプレイに表示される映像を直視することでその映像を観賞する。
また、上述のような液晶ディスプレイが車室の天井又は中央コンソールボックスに取り付けられた映像表示システムも実用化されている。
【０００５】
一方、上記特許文献２の映像表示システムは、凹面鏡を具備する拡大光学系を用いて、液晶ディスプレイに表示される映像を乗員の眼球に拡大投影する。つまり、乗員は液晶ディスプレイに表示される映像を、拡大された虚像として観賞する。これにより、特許文献２の映像表示システムは大画面効果を奏する。
【特許文献１】特開平３−１０４７６号公報
【特許文献２】実開平６−５１００６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の映像表示システムでは、映像の表示サイズがヘッドレスト部１７０２のサイズに制限されて小さく、映像が見難くなってしまうという問題がある。また、表示サイズをヘッドレスト部１７０２のサイズよりも無理に大きくすると、車内空間を狭めてしまうとともに、ディスプレイ装置１７０３の重量が大きくなるため、衝突時等での慣性が大きくなってしまう。さらに、特許文献１の映像表示システムでは、ディスプレイ装置１７０３と乗員の視点との間の距離が近いために、映像を観賞する乗員は疲労し易く、長時間の観賞には不適である。
【０００７】
さらに、特許文献２の映像表示システムでは、大きな映像を観賞することができるものの、外光の影響を受け易く映像が見え難くなってしまうという問題がある。また、例えばユーザが姿勢を変えてその視点を移動させると、その映像表示システムに映し出される映像が歪んだ形でユーザに視認される。
【０００８】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像を表示する映像表示システムを提供することを目的とする。
さらに、ユーザの視点のずれによって生じる映像の歪みを抑えた映像表示システムを提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明に係る映像表示システムは、所定の配置物が配置された室内において映像を表示する映像表示システムであって、凹面状の光の反射面を有する凹面反射手段と、前記凹面反射手段の光軸上で、且つ前記凹面反射手段の焦点位置より凹面反射手段側に配設される、映像を表示する表示手段と、前記凹面反射手段と前記表示手段との間にあって、前記凹面反射手段により反射された前記表示手段の映像を、前記凹面反射手段の光軸と異なる方向に反射する半透過反射手段とを備え、前記凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段は、前記所定の配置物に埋設され、前記半透過反射手段により反射された映像は、前記配置物に形成された開口部から出力されることを特徴とする。例えば、前記配置物は座席であり、前記凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段は、前記座席に埋設される。
【００１０】
これにより、映像を表示するための凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段が配置物に埋設されているため、その配置物が配置された室内空間を狭めてしまうことを防ぐことができ、さらに、映像に対する外光の影響を抑えて鮮明な映像を表示することができる。また、その表示手段に表示される映像は、凹面反射手段で拡大して反射され、さらに半透過反射手段で反射されて配置物の開口部から出力されるため、表示手段に表示される映像のサイズが小さくても、これを大きく且つ、表示手段よりも遠くにあるようにユーザに表示することができる。その結果、ユーザは、疲労感を感じることなく映像を観賞することができる。さらに、凹面反射手段及び表示手段並びに半透過反射手段は、直線上に配列した形となるため、配置物の幅が狭くてもこれらを十分にその配置物に埋設することができ、本映像表示システムの適用の範囲を広げることができる。
【００１１】
また、前記半透過反射手段は、前記凹面反射手段の光軸に沿って移動自在に配設されていることを特徴としても良い。
これにより、半透過反射手段を移動させれば、ユーザの視点に映像を向けることができ、ユーザの視点のずれによって生じる映像の歪みを簡単に抑えることができる。
【００１２】
また、前記半透過反射手段は、前記映像の反射方向が変化するように回動自在に配設されていることを特徴としても良い。
これにより、半透過反射手段を回動させれば、ユーザの視点に映像を向けることができ、ユーザの視点のずれによって生じる映像の歪みを簡単に抑えることができる。
【００１３】
また、前記半透過反射手段は、前記凹面反射手段の光軸に沿って移動自在に、且つ前記映像の反射方向が変化するように回動自在に配設され、前記映像表示システムは、さらに、ユーザの位置を検出する位置検出手段と、前記位置検出手段により検出された位置に対して前記映像が出力されるように、前記半透過反射手段の移動及び回動のうち少なくとも一方を実行させる調整手段とを備えることを特徴としても良い。
【００１４】
これにより、位置検出手段がユーザの位置を検出して、その検出した位置に対して映像が出力されるため、ユーザは本映像表示システムを操作することなく、映像の向きを自らの視点に向けることができ、ユーザの視点のずれによって生じる映像の歪みを簡単に抑えることができる。
【００１５】
また、前記映像表示システムは、さらに、前記配置物の傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記半透過反射手段で反射された映像が所定の位置に対して出力されるように、前記角度検出手段により検出された傾斜角度に応じて、前記半透過反射手段を回動させる調整手段とを備えることを特徴としても良い。
【００１６】
配置物が傾いたときには、そこに埋設されている凹面反射手段なども傾くため、映像の出力される向きがユーザの視点からずれてしまうが、このように、配置物の傾斜角度が検出されて、その傾斜角度に基づいて映像が所定の位置に対して出力されるように半透過反射手段の角度が調整されるため、その所定の位置をユーザの視点に合わせれば、ユーザはその配置物の状態に関わらず、歪みの無い映像を観賞することができる。例えば、配置物が自動車の前席シートであるときには、後席シートに着座する乗員は、その前席シートがリクライニングされるか否かに関わらず、歪みの無い映像を観賞することができる。
【００１７】
また、前記半透過反射手段は、前記凹面反射手段の光軸に沿って移動自在に、且つ前記映像の反射方向が変化するように回動自在に配設され、前記映像表示システムは、さらに、前記配置物の傾斜角度を検出する角度検出手段と、前記半透過反射手段で反射された映像が所定の位置に対して出力されるように、前記角度検出手段により検出された傾斜角度に応じて、前記半透過反射手段を移動させ、且つ回動させる調整手段とを備えても良い。
【００１８】
これにより、配置物が傾いたときには、配置物の傾斜角度が検出されて、その傾斜角度に基づいて映像が所定の位置に対して出力されるように半透過反射手段の位置及び角度が調整されるため、ユーザはその配置物の状態に関わらず、より歪みの無い映像を観賞することができる。
【００１９】
なお、本発明は、上述の映像表示システムが映像を表示する映像表示方法や、その映像表示システムを備えた自動車としても実現することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の映像表示システムは、室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像を表示することができるという作用効果を奏する。また、ユーザの視点のずれによって生じる映像の歪みを抑えることができるという作用効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態の映像表示システムについて、図面を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態における映像表示システムの構成を示す構成図である。
【００２２】
本実施の形態における映像表示システムは、室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像を表示するものであって、図１に示すように、映像を表示する小型表示素子たる液晶パネル１１１と、液晶パネル１１１により表示された映像を拡大して虚像を生成する凹面ミラー１１０と、入射光の一部を反射して他の一部を透過する半透過ミラー１１２とを備えている。
【００２３】
このような凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１並びに半透過ミラー１１２は、自動車内の前席シート１００に埋設され、液晶パネル１１１に表示された映像の光は、前席シート１００に形成された開口部１１３を介して、虚像としてユーザたる観賞者の視覚に投じられる。
【００２４】
凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１は、互いに向き合って、それぞれの光軸が一致するように配置されている。半透過ミラー１１２は、凹面ミラー１１０と液晶パネル１１１との間の光軸上に配置される。また、液晶パネル１１１は、凹面ミラー１１０から見て自らの焦点位置よりも手前にある。
【００２５】
なお、本実施の形態では、凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１の光軸は水平面と垂直であって、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度は４５度である。
液晶パネル１１１に表示された映像の光は、まず上記光軸に沿った第１の光路１２１を通り、半透過ミラー１１２に向かって進行する。
【００２６】
半透過ミラー１１２に向かう映像の光の一部は、半透過ミラー１１２を透過し、他の一部は半透過ミラー１１２で反射する。その透過した映像の光は、上記光軸に沿った第２の光路１２２を通り凹面ミラー１１０に向かって進行する。
【００２７】
凹面ミラー１１０に向かう映像の光は、凹面ミラー１１０で全反射され、上記光軸に沿った第３の光路１２３を通り再度、半透過ミラー１１２に向かって進行する。
このように半透過ミラー１１２に向かう映像の光の一部は、この半透過ミラー１１２で反射し、他の一部は半透過ミラー１１２を透過する。
【００２８】
半透過ミラー１１２で反射された映像の光は、上記光軸と垂直な第４の光路１２４を通り、観賞者の視点１０１に向かって進行する。
ここで、以下の説明において、図１に示す第４の光路１２４、すなわち凹面ミラー１１０の光軸を通る光が半透過ミラー１１２によって反射されて通る光路を、出力光軸という。
【００２９】
図２は、本実施の形態の映像表示システムと光学的に等価な第１の構成を示す図である。
本実施の形態の映像表示システムの構成は、この図２に示すように、凹面ミラー１１０からの光が半透過ミラー１１２で反射されることなく、液晶パネル１１１及び凹面ミラー１１０の光軸２０２上にいる観賞者側に出力される構成と、光学的に等価である。
【００３０】
ここで図２では、凹面ミラー１１０の主点を基点に光軸２０２に沿って、液晶パネル１１１までの距離をａとして示し、凹面ミラー１１０の焦点２０１までの距離をｆとして示し、虚像２０３までの距離をｂとして示し、観賞者の視点１０１までの距離をｃとして示す。
【００３１】
このように、液晶パネル１１１が凹面ミラー１１０の焦点２０１より手前（凹面ミラー１１０側）にあると、観賞者から見て凹面ミラー１１０よりさらに離れた位置に、液晶パネル１１１の拡大された虚像２０３が現れる。また、液晶パネル１１１の縦方向（図中、光軸２０２に対して垂直方向）の長さの半分をｙ、虚像２０３の縦方向の長さの半分をｙ１とする場合、液晶パネル１１１に表示される映像は、ｙ１／ｙ＝ｂ／ａ＝ｆ／（ｆ−ａ）だけ拡大した虚像２０３として観賞者に視認される。
【００３２】
以下、図３及び図４を参照することにより、虚像についてさらに詳細に説明する。
図３は、本実施の形態の映像表示システムと光学的に等価な第２の構成を示す図である。
【００３３】
凹面ミラーと凸レンズは光学的に等価である。したがって、本実施の形態の映像表示システムの構成は、この図３に示すように、凹面ミラー１１０の代わりに、その凹面ミラー１１０の焦点距離と同じ焦点距離を有する凸レンズ３００を用いる構成と、光学的に等価である。
【００３４】
ここで図３では、凸レンズ３００の主点を基点に光軸３０２に沿って、液晶パネル１１１までの距離をａとして示し、凸レンズ３００の後方焦点３０１までの距離、つまり後方焦点距離をｆとして示し、虚像３０３までの距離をｂとして示し、観賞者の視点１０１までの距離をｃとして示す。
【００３５】
図４は、上記第２の構成を詳細に示す図である。
この図４では、凸レンズ３００の主点を基点に光軸３０２に沿って、凸レンズ３００の前方焦点４０１までの距離、つまり前方焦点距離をｆとして示す。また、図４では、凸レンズ３００の前方焦点４０１から虚像３０３の上端に向かう方向と光軸３０２の方向との間の角度をθ１として示し、凸レンズ３００の主点から液晶パネル１１１の上端に向かう方向と光軸３０２の方向との間の角度をθとして示す。
【００３６】
これら図３及び図４に示すように、光軸３０２から液晶パネル１１１の上端までの距離、つまり液晶パネル１１１の縦方向（図中、光軸３０２に対して垂直方向）の半分の長さｙは、ｙ＝ａ×ｔａｎθ、又はｙ＝ｆ×ｔａｎθ１として表される。また、光軸３０２から虚像３０３の上端までの距離、つまり虚像３０３の縦方向（光軸３０２に対して垂直方向）の半分の長さｙ１は、ｙ１＝ｂ×ｔａｎθ、又はｙ１＝（ｂ＋ｆ）×ｔａｎθ１として表される。
【００３７】
そこで、液晶パネル１１１に表示される映像の大きさと虚像３０３の大きさの比である拡大率（ｙ１／ｙ）は、ｙ１／ｙ＝ｂ／ａ＝ｆ／（ｆ−ａ）として表される。
例えば、凸レンズ３００の焦点距離（前方焦点距離及び後方焦点距離）がｆ＝３００［ｍｍ］であって、液晶パネル１１１の大きさが４［ｉｎ］（１０１．６［ｍｍ］）、つまりｙ＝２［ｉｎ］（５０．８［ｍｍ］）であって、ａ＝２５０［ｍｍ］である場合、ｂ＝ａ×ｆ／（ｆ−ａ）＝１５００［ｍｍ］、ｙ１／ｙ＝ｂ／ａ＝６となる。したがって、凸レンズ３００から１５００［ｍｍ］前方に、６×４＝２４［ｉｎ］（６０９．６［ｍｍ］）の大きさ（ｙ１＝３０４．８［ｍｍ］）の虚像３０３が現れることとなる。
【００３８】
つまり、図１に示す構成を有する本実施の形態であっても、上述と同様、液晶パネル１１１に表示される映像は、視点１０１から出力光軸に沿ってｃ＋ａ×ｆ／ｆ（ｆ−ａ）だけ離れた位置に、ｆ／（ｆ−ａ）倍の虚像として観賞者の視覚に投じられるのである。
【００３９】
このように本実施の形態における映像表示システムでは、液晶パネル１１１の映像が凹面ミラー１１０によって拡大されて半透過ミラー１１２により観賞者側に向けて反射されるため、観賞者は、車室内のように狭い空間であっても、液晶パネル１１１の実際の位置よりも遠くにあって、液晶パネル１１１に表示される映像のサイズよりも大きなサイズの映像（虚像）を観賞することができる。即ち、本実施の形態では、室内空間を狭めることなく、観賞者に大きく見易い映像を表示することができるとともに、その映像の観賞によって観賞者が受ける疲労感を軽減することができる。
【００４０】
また、本実施の形態では、液晶パネル１１１及び凹面ミラー１１０並びに半透過ミラー１１２が前席シート１００に埋設されているため、映像に対する外光の影響を抑えて鮮明な映像を表示することができる。さらに、液晶パネル１１１は凹面ミラー１１０の光軸上に配置され、これらの間に半透過ミラー１１２が配設されるため、つまり、液晶パネル１１１及び凹面ミラー１１０並びに半透過ミラー１１２がそれぞれ直線上に配置されるため、これらを前席シート１００などの幅に余裕のない物体に対しても埋設することができ、本映像表示システムの適用範囲を広げることができる。
【００４１】
なお、本実施の形態では、凹面ミラー１１０の光軸が水平面と垂直になる形で凹面ミラー１１０などを配置したが、本発明はこれに限られるものではない。
図５は、本発明の実施の形態１の映像表示システムにおいて凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１の光軸が水平面に対して傾いている様子を示す図である。なお、図５では、前席シート１００に形成されている開口部１１３を省略している。
【００４２】
液晶パネル１１１に表示された映像の光は、光軸上に沿った第１の光路５２１、第２の光路５２２、及び第３の光路５２３を経由して半透過ミラー１１２で反射して、観賞者の視点１０１に向かって進行する。
【００４３】
半透過ミラー１１２は、半透過ミラー１１２の反射面及び第３の光路５２３のなす角度θ２と、半透過ミラー１１２の反射面及び第４の光路５２４のなす角度θ１とが等しくなるように配置される。
【００４４】
これにより、観賞者は、図１で説明した場合と同様、離れた位置に大画面の映像を観賞することができる。
【００４５】
（実施の形態２）
図６は、本発明の第２の実施の形態における映像表示システムの構成を示す構成図である。
【００４６】
本実施の形態における映像表示システムは、観賞者の視点がその身長、座高あるいは姿勢などにより変化する場合にも歪みのない映像を観賞者に提供するものであって、実施の形態１と同様の凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１並びに半透過ミラー１１２と、支持部６００と、ガイドレール６０１とを備える。
【００４７】
ガイドレール６０１は、半透過ミラー１１２を上下方向に移動させるために、液晶パネル１１１及び凹面ミラー１１０の光軸６０２に沿って設置される。
支持部６００は、半透過ミラー１１２を一定の角度でガイドレール６０１に固定する。例えば、凹面ミラー１１０の光軸が水平面と垂直であり、出力光軸が水平面と平行でかつ観賞者の視点１０１が出力光軸上にある場合、支持部６００は半透過ミラー１１２を光軸６０２に対して４５°傾けて固定する。
【００４８】
支持部６００と半透過ミラー１１２は、一体となりガイドレール６０１に沿って移動し、任意の位置で固定される。
なお、本実施の形態では、図６に示すように、凹面ミラー１１０などは光軸６０２が水平面に対して垂直となる形で配置されるものとする。また出力光軸は水平面と平行で、かつ観賞者の視点１０１は出力光軸上にあるものとする。
【００４９】
図７は、観賞者の視点１０１の位置が変化したときの映像表示システムの動作を示す図である。なお、図７では、前席シート１００に形成されている開口部１１３を省略している。
【００５０】
初期状態において観賞者は、図７（ａ）に示すように、半透過ミラー１１２で反射された映像を観賞している。ここで、図７（ｂ）に示すように、観賞者が他の人に代わったり観賞者の姿勢が変化したりすることにより、観賞者の視点１０１が上方へ移動すると、半透過ミラー１１２は、手動又はモーターなどによる電動制御により、支持部６００とともにガイドレール６０１に沿って上方に移動する。
【００５１】
このように本実施の形態では、半透過ミラー１１２が光軸６０２に沿って移動するため、観賞者の視点１０１の位置が変化した場合でも歪みのない映像を提供することができる。また、半透過ミラー１１２及び支持部６００のみを動かすことで、観賞者の視点１０１に映像を比較的容易に合わせることができる。
【００５２】
なお、本実施の形態では、凹面ミラー１１０の光軸が水平面と垂直になる形で凹面ミラー１１０などを配置したが、本発明はこれに限られるものではない。凹面ミラー１１０の光軸が傾いても、実施の形態１で図５を用いて示したように、角度θ１と角度θ２が等しくなるように半透過ミラー１１２を設置することにより、本実施の形態でも大画面の映像を表示することができる。
【００５３】
（実施の形態３）
図８は、本発明の第３の実施の形態における映像表示システムの構成を示す構成図である。
【００５４】
本実施の形態における映像表示システムは、実施の形態２と同様、観賞者の視点がその身長、座高あるいは姿勢などにより変化する場合にも歪みのない映像を観賞者に提供するものであって、実施の形態１と同様の凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１並びに半透過ミラー１１２と、回転支持部８００とを備える。
【００５５】
なお、本実施の形態では、液晶パネル１１１及び凹面ミラー１１０は、それぞれの光軸６０２が水平面に対して垂直となる形で配置されるものとする。
回動支持部８００は、半透過ミラー１１２を回動自在に支持する。これにより、半透過ミラー１１２は、光軸６０２に垂直な回動軸を中心に回動する。
【００５６】
図９は、観賞者の視点１０１の位置が変化したときの映像表示システムの動作を示す図である。なお、図９では、前席シート１００に形成されている開口部１１３を省略している。
【００５７】
初期状態において観賞者は、図９（ａ）に示すように、半透過ミラー１１２で反射された映像を観賞している。ここで、図９（ｂ）に示すように、観賞者が他の人に代わったり観賞者の姿勢が変化したりすることにより、観賞者の視点１０１が上方へ移動すると、半透過ミラー１１２は、手動又はモーターなどによる電動制御により、半透過ミラー１１２の反射面が上向きになるように回動する。
【００５８】
このように本実施の形態では、半透過ミラー１１２が回動するため、観賞者の視点１０１の位置が変化した場合でも歪みのない映像を提供することができる。また、半透過ミラー１１２のみを動かすことで、観賞者の視点１０１に映像を比較的容易に合わせることができる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、凹面ミラー１１０の光軸が水平面と垂直になる形で凹面ミラー１１０などを配置したが、本発明はこれに限られるものではない。凹面ミラー１１０の光軸が傾いても、実施の形態１で図５を用いて示したように、角度θ１と角度θ２が等しくなるように半透過ミラー１１２を設置することにより、本実施の形態でも大画面の映像を表示することができる。また、回動支持部８００を半透過ミラー１１２の中央に取り付けたが、半透過ミラー１１２の端部に取り付けて、その端部を支点に半透過ミラー１１２を回動させても良い。
【００６０】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の第４の実施の形態における映像表示システムの構成及び動作を説明するための図である。
【００６１】
本実施の形態における映像表示システムは、前席シート１００の背もたれが倒されることにより、前席シート１００に埋設された液晶パネル１１１及び凹面ミラー１１０の光軸と水平面とのなす角度が変化した場合でも歪みのない映像を観賞者に提供するものである。即ち、図１０（ａ）に示すように、半透過ミラー１１２で反射された虚像が観賞者の視点１０１に向けられているときに、図１０（ｂ）及び（ｃ）に示すように、前席シート１００の背もたれが倒されても、本実施の形態の映像表示システムは、観賞者の視点１０１に虚像が向けられている状態を維持する。
【００６２】
このような映像表示システムは、実施の形態３と同様、凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１並びに半透過ミラー１１２と、回転支持部８００とを備えるとともに、さらに、回転支持部８００を駆動させて半透過ミラー１１２を回動させる回動制御部１００１と、前席シート１００の背もたれの傾斜角度（以下、リクライニング角度という）を検出するリクライニング角度検出部１００２とを備えている。なお、図１０では、前席シート１００に形成されている開口部１１３を省略している。また、初期状態では、図１０（ａ）に示すように、凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１はそれらの光軸が水平面に対して垂直となる形で配置されている。
【００６３】
回動支持部８００は、実施の形態３と同様、凹面ミラー１１０の光軸に垂直な回動軸を中心に半透過ミラー１１２が回動自在となるように、その半透過ミラー１１２を支持する。
【００６４】
リクライニング角度検出部１００２は、前席シート１００の背面に埋め込まれるように配設され、前席シート１００のリクライニング角度を電気的もしくは機械的に読み出し、そのリクライニング角度を示す内容のリクライニング情報を生成する。
【００６５】
回動制御部１００１は、リクライニング角度検出部１００２からリクライニング情報を受信する。そして、回動制御部１００１は、そのリクライニング情報に示されるリクライニング角度に応じて回動支持部８００を駆動し、半透過ミラー１１２を回動させる。
【００６６】
図１１は、回動制御部１００１の構成を示す構成図である。
回動制御部１００１は、リクライニング情報を受信するリクライニング情報受信部１１０１と、回動支持部８００を駆動させる駆動部１１０３と、リクライニング情報に応じて駆動部１１０３を制御する処理部１１０２とを備えている。
【００６７】
処理部１１０２は、リクライニング情報受信部１１０１で受信されたリクライニング情報により示されるリクライニング角度に基づいて、観賞者の視点１０１に歪みの無い虚像が投じられるような半透過ミラー１１２の回動角度及び回動方向を算出する。
【００６８】
そして処理部１１０２は、その算出した回動方向にその回動角度だけ半透過ミラー１１２が回動するように駆動部１１０３を制御する。
駆動部１１０３は、処理部１１０２からの制御に応じて回動支持部８００を駆動し、半透過ミラー１１２を回動させる。
【００６９】
図１２は、回動制御部１００１の処理動作を示すフロー図である。
回動制御部１００１は、図１０（ａ）及び（ｂ）に示すように、前席シート１００の背もたれが後方に倒されると、リクライニング情報を受信する（ステップＳ１２０１）。
【００７０】
回動制御部１００１は、そのリクライニング情報により、凹面ミラー１１０の光軸と水平面とのなす角度であるリクライニング角度を特定する（ステップＳ１２０２）。
さらに、回動制御部１００１は、処理部１１０２において、リクライニング角度より出力光軸の方向を一定に保つために必要な半透過ミラー１１２の回動角度を計算する（ステップＳ１２０３）。そして、回動制御部１００１は、回動支持部８００を駆動して、半透過ミラー１１２を図１０（ｂ）中矢印に示される方向に、ステップＳ１２０３で算出された回動角度だけ回動させる（ステップＳ１２０４）。また図１０（ｃ）に示されるように、前席シート１００の背もたれが、さらに後方に倒された場合には、回動制御部１００１はリクライニング情報に基づき半透過ミラー１１２をさらに図１０（ｃ）中矢印に示される方向に回動させる。
【００７１】
そして、回動制御部１００１は、例えばスイッチのオン又はオフにより、回動制御の終了が指示されたか否かを判別し（ステップＳ１２０５）、終了の指示がないと判別したときには（ステップＳ１２０５のＮ）、再びステップＳ１２０１からの動作を繰り返し実行し、終了の指示があったと判別したときには（ステップＳ１２０５のＹ）、回動制御を終了する。
【００７２】
図１３は、半透過ミラー１１２の回動角度をさらに詳しく説明するための説明図である。図１３（ａ）は、前席シート１００の背もたれが倒されていない状態（基本状態）を示し、凹面ミラー１１０の光軸と水平面とのなす角度をθ１［１］、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度をθ２［１］として示す。また、図１３（ｂ）は、前席シート１００の背もたれが倒されている状態（リクライニング状態）を示し、凹面ミラー１１０の光軸と水平面とのなす角度をθ１［２］、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度をθ２［２］として示す。なお、図１３では、前席シート１００に形成されている開口部１１３を省略している。
【００７３】
回動制御部１００１は、出力光軸が常に水平面と平行な状態となるように半透過ミラー１１２の回動角度を調節する。
回動制御部１００１は、図１３（ａ）及び（ｂ）に示すように、前席シート１００の背もたれが基本状態からリクライニング状態に変わる場合、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度がθ２［１］から所定の条件を満たすθ２［２］に変化するように半透過ミラー１１２を回動させる。即ち、出力光軸が水平面と平行であれば、θ１［２］＝γ、α＝１８０°−θ１［２］−θ２［２］の関係が成し、α＝β、２×β＋γ＝１８０°であるので、回動制御部１００１は、θ２［２］＝９０°−θ１［２］／２の関係が満たされるように、回動支持部８００を駆動して半透過ミラー１１２を回転させる。これにより、出力光軸は水平面と平行に維持される。
【００７４】
このように本実施の形態では、前席シート１００の背もたれが倒れても、常に出力光軸が水平面と平行に維持されるため、つまり、半透過ミラー１１２で反射される映像の向きが観賞者の視点１０１からずれることがなく、観賞者はその映像を歪み無く観賞することができる。
【００７５】
なお、本実施の形態では、出力光軸を常に水平面と平行になるように半透過ミラー１１２を回動させたが、出力光軸が常に水平面から一定の角度だけ傾くように半透過ミラー１１２を回動させても良い。
【００７６】
図１４は、本実施の形態の映像表示システムが、出力光軸を水平面から一定の角度だけ傾けた状態に維持する動作を説明するための説明図である。図１４（ａ）は、前席シート１００の背もたれが倒されていない状態（基本状態）を示し、凹面ミラー１１０の光軸と水平面とのなす角度をθ１［１］、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度をθ２［１］として示す。また、図１４（ｂ）は、前席シート１００の背もたれが倒されている状態（リクライニング状態）を示し、凹面ミラー１１０の光軸と水平面とのなす角度をθ１［２］、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度をθ２［２］として示す。
【００７７】
回動制御部１００１は、出力光軸が常に水平面から角度δだけ傾く状態となるように半透過ミラー１１２の回動角度を調節する。
回動制御部１００１は、図１４（ａ）及び（ｂ）に示すように、前席シート１００の背もたれが基本状態からリクライニング状態に変わる場合、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度がθ２［１］からθ２［２］に変化するように半透過ミラー１１２を回動させる。即ち、回動制御部１００１は、上述の計算方法と同様、θ２［２］＝９０°−θ１［２］／２−δ／２の関係が満たされるように、回動支持部８００を駆動して半透過ミラー１１２を回転させる。これにより、出力光軸は水平面から角度δだけ傾く状態に維持される。
【００７８】
また、本実施の形態では、実施の形態２のように半透過ミラー１１２を、凹面ミラー１１０の光軸に沿って移動自在に配設しても良い。例えば、前席シート１００の背もたれが大きく倒された場合には、出力光軸と水平面とのなす角度が一定に維持されても、半透過ミラー１１２の位置が観賞者の視点１０１よりも下に大きく下がるため、虚像が歪んで見えることがある。そこで、半透過ミラー１１２を光軸に沿って移動自在にすることにより、出力光軸を観賞者の視点１０１に合わせて虚像の歪みを抑えることができる。
【００７９】
図１５は、半透過ミラー１１２が光軸に沿って移動する様子を説明するための説明図である。
前席シート１００の背もたれが倒されて、図１５（ａ）に示す基本状態から、図１５（ｂ）に示すリクライニング状態になると、上述と同様、半透過ミラー１１２は、出力光軸が水平面と平行となるように回動する。
【００８０】
さらに、半透過ミラー１１２は、手動又は電動制御により、図１５（ｃ）に示すように、回動支持部８００とともにガイドレール６０１に沿って上方に移動する。即ち、前席シート１００の背もたれが倒されたことによって、半透過ミラー１１２が鉛直方向下向きに下がった分だけ、半透過ミラー１１２は上昇する。
【００８１】
これにより、前席シート１００の背もたれが大きく倒されたときにも、半透過ミラー１１２に反射される虚像を観賞者の視点１０１に向けることができ、その結果、虚像の歪みをさらに抑えることができる。
【００８２】
また、本実施の形態では、出力光軸が水平面から一定の角度を維持するように半透過ミラー１１２を回動させたが、出力光軸が所定の位置に向けられるように半透過ミラー１１２を回動させても良い。
【００８３】
図１６は、出力光軸が所定の位置に向けられるように半透過ミラー１１２が回動する様子を説明するための説明図である。
前席シート１００の背もたれが倒されて、図１６（ａ）に示す基本状態から、図１６（ｂ）に示すリクライニング状態になると、上述と同様、半透過ミラー１１２は、まず、出力光軸が水平面と平行となるように回動する。このとき、背もたれが倒されたことによって、観賞者の視点１０１から見て半透過ミラー１１２が鉛直方向下向きに下がる。その結果、出力光軸は観賞者の視点１０１からずれる。
【００８４】
ここで、半透過ミラー１１２は、図１６（ｃ）に示すように、逆向きに回動する。即ち、回動制御部１００１は、半透過ミラー１１２から観賞者の視点１０１に向かう方向と水平面とのなす角度δ１（図１６（ｂ）参照）を特定し、半透過ミラー１１２の反射面と水平面とのなす角度θ２［３］がθ２［３］＝θ２［２］―δ１／２となるように、半透過ミラー１１２を回動させる。これにより、リクライニングの前後で、出力光軸が観賞者の視点１０１に向けられた状態が維持され、その結果、虚像の歪みをさらに抑えることができる。
【００８５】
以上、本発明の映像表示システムについて、実施の形態１〜４を用いて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。
例えば、実施の形態１〜４では、凹面ミラー１１０を前席シート１００の上部に、液晶パネル１１１を前席シート１００の下部に設置したが、これらを逆に配置しても良い。この場合、半透過ミラー１１２の傾く向きは、各実施の形態の説明におけるものとは逆となる。
【００８６】
また、実施の形態４では、観賞者の頭や視点の位置を検出する例えばカメラなどの位置検出装置を備えても良い。これにより、観賞者の頭や視点の位置が変化しても、回動制御部１００１は、半透過ミラー１１２を回動させて、出力光軸を観賞者の頭や視点の位置に正確に向けることができ、観賞者は、姿勢を変えても歪みの無い映像を観賞することができる。さらに、観賞者の頭や視点の位置の変化に応じて、半透過ミラー１１２を光軸に沿って移動させても良い。
【００８７】
また、実施の形態１〜４では、前席シート１００内に凹面ミラー１１０などの拡大光学系を埋設したが、前席シート１００でなくても他の比較的薄い物体に対して拡大光学系を埋設しても良い。
【００８８】
また、実施の形態１〜４では、凹面ミラー１１０及び液晶パネル１１１並びに半透過ミラー１１２を全て前席シート１００内に埋設したが、これらの一部が前席シート１００の外部に露出しても良い。
【００８９】
また、実施の形態１〜４では、車載用として説明したがこれに限らず列車や飛行機などに対しても適用できる。
また、実施の形態１〜４では、開口部１１３に透光性材質からなる透明板を設置してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９０】
本発明は、室内空間を狭めることなく大きく鮮明な映像を表示することができるという効果を有し、例えば自動車などの車内空間で映画やテレビ放送などの映像を後席シートの乗員に表示するＲＳＥなどとして有用である。
【図面の簡単な説明】
【００９１】
【図１】本発明の第１の実施の形態における映像表示システムの構成を示す構成図である。
【図２】同上の映像表示システムと光学的に等価な構成を示す図である。
【図３】同上の映像表示システムと光学的に等価な他の構成を示す図である。
【図４】同上の他の構成を詳細に示す図である。
【図５】同上の映像表示システムにおいて凹面ミラー及び液晶パネルの光軸が水平面に対して傾いている様子を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態における映像表示システムの構成を示す構成図である。
【図７】同上の観賞者の視点の位置が変化したときの映像表示システムの動作を示す図である。
【図８】本発明の第３の実施の形態における映像表示システムの構成を示す構成図である。
【図９】同上の観賞者の視点の位置が変化したときの映像表示システムの動作を示す図である。
【図１０】本発明の第４の実施の形態における映像表示システムの構成及び動作を説明するための図である。
【図１１】同上の回動制御部の構成を示す構成図である。
【図１２】同上の回動制御部の処理動作を示すフロー図である。
【図１３】同上の半透過ミラーの回動角度をさらに詳しく説明するための説明図である。
【図１４】同上の映像表示システムが、出力光軸を水平面から一定の角度だけ傾けた状態に維持する動作を説明するための説明図である。
【図１５】同上の半透過ミラーが光軸に沿って移動する様子を説明するための説明図である。
【図１６】同上の出力光軸が所定の位置に向けられるように半透過ミラー１１２が回動する様子を説明するための説明図である。
【図１７】従来の映像表示システムを説明するための図である。
【符号の説明】
【００９２】
１００  前席シート
１０１  視点
１１０  凹面ミラー
１１１  液晶パネル
１１２  半透過ミラー
１１３  開口部
１２１  第１の光路
１２２  第２の光路
１２３  第３の光路
１２４  第４の光路
【図１】
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【図２】
2005349919.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2005349919.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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